从电力大国迈向电力强国

James

　　二○○六年，中国特高压元年。

　　从八月十九日中国首个特高压交流试验示范工程奠基，到十一月二十八日二○○六特高压输电技术国际会议在北京召开，这一年，关于特高压的诸多记录将被加载中国电网甚至世界电网发展的史册。

    11月28日，在由中国国家电网公司主办的此次规模空前的特高压输电技术国际会议上，来自国内外的数百位特高压研究领域的专家用智能和实践，展示特高压发展成就，集聚特高压技术成果，推动特高压的技术创新和工程实践……

　　特高压电网建设，不仅使中国电网发展实现了跨越，同时也打造出一个向世界展示中国电网技术的崭新平台。站在这个平台上，国家电网正一步步完成着从追赶到引领自主创新的发展之梦。

　　破解能源发展困境

　　特高压电网被誉为“电网中的高速公路”。早在上世纪70、80年代，前苏联、美国、意大利、日本、巴西、加拿大等国家就先后开展了特高压交流输电技术的研究和实践。特高压电网的最大特点是长距离、大容量、低损耗输送电力和节约土地资源。

　　在中国，特高压是指交流1000千伏和直流±800千伏的电压等级，它将大大提升我国电网的输送能力。

　　中国选择特高压输电之路，是时代发展的必然。

　　众所周知，中国是一次能源和电力负荷分布极不均衡的国家。西部能源丰富，全国三分之二以上的经济可开发水能资源分布在四川、西藏、云南，煤炭资源三分之二以上分布在山西、陕西和内蒙古西部。根据权威预测，2020年我国全社会用电量将比2000年凈增3.25万亿千瓦时，其中三分之二以上集中在中东部地区。西部能源基地与东部负荷中心距离在800－2000公里左右。

　　这就带来了令人担忧的全局性影响——经济高速发展，电力负荷快速增长，目前500千伏电网已经开始出现输送能力不足、输电走廊紧缺等问题，现有超高压输电技术无法满足未来电力增长的需要。

　　必须加快电网发展和技术创新，通过更高电压等级电网的建设带动电力工业的结构优化、科学发展，满足经济社会的持续快速发展。

　　据计算，一回路特高压直流电网可以送600万千瓦电量，相当于现有500千伏直流电网的5到6倍。同时送电距离也是后者的2到3倍。输送同样的功率，采用1000千伏线路输电与500千伏的线路相比，可节省60%%的土地资源。

　中国能源资源的特点决定了今后的电源结构仍将以煤电和水电为主，从能源需求、煤炭运输紧张及环境容量制约以及电网发展的角度来看，发展特高压电网，是破解能源发展困境的必由之路。

　　引领电网技术创新

　　2004年底，作为国家能源供应主体的国家电网公司坚持科学发展观，从贯彻国家能源发展战略的高度，提出了“建设以特高压电网为重点，各级电网协调发展的加强国家电网”的战略目标。中国的特高压电网之路，由此开启。

　　虽然特高压输电在国外已经有几十年的发展历史，但对于起步较晚的中国而言，困难又时时处处存在。不同的国情、不同的技术要求、不同的系统条件，决定了中国发展特高压，没有现成的经验可以借鉴，唯有结合中国电网的实际情况和发展趋势，走自主创新之路。

　　面对诸多亟待解决的世界级难题和中国特高压电网所独有的问题，国家电网公司开始了攀登世界电力科技巅峰的历程。

　　从2004年底特高压输电项目激活开始，为了掌握其技术特性、明确存在的问题并提出解决措施，国家电网公司组织实施了近百项关键技术研究课题，涵盖了换流技术、设备技术、试验技术、运行技术、电磁环境、建设工期等多个方面。

　　国家电网公司还组织编写了数十项特高压交直流标准，提交了8个企业标准，初步建立了特高压企业标准体系。5项发明专利申请文件通过国家知识产权局审查。

　　今年8月10日和10月10日，国家电网公司特高压直流和交流试验基地分别奠基。这两个基地建成后，将各有12项设备性能指针和试验性能指针居世界领先地位。

　　正是这些具有自主知识产权和创新意义的成果，解决了发展特高压试验示范工程的关键问题，为特高压工程的开工和建设创造了良好的条件。

　　“我相信，通过特高压试验示范工程在科技实力方面的积累，中国还将崛起更多的特高压线路。我们的创新没有终点，如果说有终点的话，那就是我们的电网能够完全满足中国经济和社会发展的用电需求。”10月21日，清华大学教授、中国科学院院士卢强受聘为国家电网公司特高压试验示范工程建设委员会专家委员，谈及特高压在科技创新方面的重大意义，他如此评价。

　　助力企业自主创新

　　特高压对于中国电网技术而言，无异于一场革命。在这场技术革命中，中国在世界电力发展中的角色正在逐渐由追赶者变为领跑者。特高压电网建设，引领着中国电网科技水平走向世界前列，占领世界电网科技制高点。

　　然而，特高压的创新意义远不止此。因为，历史发展规律证明，一场技术革命必将引领一场产业革命，一场产业革命更会带来相关产业绝好的发展机遇。

　　2006年8月30日，河南平高电气股份有限公司斥资3亿元建设的现代化厂房及配套设施高调开工，这些设施将主要用于特高压设备的试验和装配。“平高电气终止了另外三个项目的投资，将抽调出来的近1.5亿资金全部投入到1100千伏特高压开关项目上。”该公司总经济师韩书谟在电话中向记者表示。

　　“国内企业的发展空间越来越大。不仅在中低端市场保持优势，在未来的高端电网建设上也将取代外资企业，成为真正的主角。”许继电气股份有限公司副总经理姚武谈及特高压时充满期待。

　　像平高电气和许继电气这样备感振奋、集中全力准备抓住这次难得机会的企业不在少数。在引领中国电网科技水平走在世界前列，占领世界电网科技制高点的同时，特高压也将为中国电工设备制造行业提供了巨大的市场空间，增强了企业的自主创新能力。

　　据了解，国家电网公司的交流特高压试验工程主要用于验证国产设备，因此国内主要企业研发的特高压设备都有机会被国家电网公司采购，在试验工程上进行实地验证。

　　“没有工业的创新，就没有民族的发展。我国发展特高压电网，一定会加速电力系统装备技术国产化的进程。”一位国内输变电设备制造企业的资深人士这样评价。

　　他举了一个有代表性的例子。目前，5英寸晶闸管在±500千伏直流输电工程中已被广泛应用，其额定电流只有3000安培。如果直接应用于±800千伏直流特高压输电工程，其输送功率只有480万千瓦。为扩大输送功率，我国决定在世界上首次自主开发并应用6英寸晶闸管，将额定电流增加到4000安培，使±800千伏直流特高压输电工程输送功率提升到640万千瓦。这项自主创新技术，不仅可以打破国外企业的技术垄断，还能够大大增强我国在直流输电领域的核心竞争力。

　创新理论、创新实践，由特高压电网引领的中国电力自主创新之路，正在点滴的累积中越走越宽。在攀登自主创新高峰的进程中，中国的特高压电网建设正将“从电力大国变为电力强国”的梦想一步步实现。

　　特高压交流输电技术主要特点

　　（1）特高压交流输电中间可以有落点，具有网络功能，可以根据电源分布、负荷布点、输送电力、电力交换等实际需要构成国家特高压骨干网架。特高压交流电网的突出优点是：输电能力大、覆盖范围广、网损小、输电走廊明显减少，能灵活适合电力市场运营的要求。

　　（2）采用特高压实现联网，坚强的特高压交流同步电网中线路两端的功角差一般可控制在20°及以下。因此，交流同步电网越坚强，同步能力越大、电网的功角稳定性越好。

　　（3）特高压交流线路产生的充电无功功率约为500千伏的5倍，为了抑制工频过电压，线路须装设并联电抗器。当线路输送功率变化，送、受端无功将发生大的变化。如果受端电网的无功功率分层分区平衡不合适，特别是动态无功备用容量不足，在严重工况和严重故障条件下，电压稳定可能成为主要的稳定问题。

　　（4）适时引入1000千伏特高压输电，可为直流多馈入的受端电网提供坚强的电压和无功支撑，有利于从根本上解决500千伏短路电流超标和输电能力低的问题。

　　特高压直流输电技术主要特点

　　（1）特高压直流输电系统中间不落点，可点对点、大功率、远距离直接将电力送往负荷中心。在送受关系明确的情况下，采用特高压直流输电，实现交直流并联输电或异步联网，电网结构比较松散、清晰。

　　（2）特高压直流输电可以减少或避免大量过网潮流，按照送受两端运行方式变化而改变潮流。特高压直流输电系统的潮流方向和大小均能方便地进行控制。

　　（3）特高压直流输电的电压高、输送容量大、线路走廊窄，适合大功率、远距离输电。

　　（4）在交直流并联输电的情况下，利用直流有功功率调制，可以有效抑制与其并列的交流线路的功率振荡，包括区域性低频振荡，明显提高交流的瞬时、动态稳定性能。

　　（5）大功率直流输电，当发生直流系统闭锁时，两端交流系统将承受大的功率冲击。

xingkong

以实际行动支持一下,发一个1000kV避雷器(MOA)的电场计算,可惜,我没机会设计1000kV变压器啊

xingkong

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